(57)【要約】 【課題】  指標画像に基づいて、十字線合わせを正確に行うことができる投影装置を提供すること。【解決手段】  十字線３１を有し回転可能に設けられる回転スクリーン３と、回転スクリーン３に画像６を投影するための指標画像投影光学系とが設けられる。画像６は、明部６１と指標画像としての線分状の暗部６２とからなる。十字線３１を構成する線分３１Ａと暗部６２とを重ね合わせることにより十字線合わせを行う。線分３１Ａと暗部６２とは共に回転スクリーン３上に形成されるから、両者の間に視差がなく、十字線合わせを正確に行うことができ、そのため、ワークの寸法測定を正確に行うことができる。【選択図】 図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが載置されるテーブルと、
このテーブルと相対移動可能に設けられ前記ワークの画像を投影するワーク画像投影光学系と、
このワーク画像投影光学系によって投影される前記ワークの画像が映写されるとともに、線分または少なくとも２つの点によって構成される基準マークを有し、かつ、回転可能に設けられる回転スクリーンと、
前記基準マークとの相対位置関係に基づいて、前記回転スクリーンを所定姿勢に調整するための指標となる指標画像を、前記回転スクリーンに投影する指標画像投影光学系が、前記ワーク画像投影光学系とは別に設けられることを特徴とする投影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投影装置において、
前記指標画像投影光学系は、照明手段と、この照明手段によって照明される指標板とを備え、
前記指標板は、基板と、この基板に形成される指標部とを備え、
前記基板および前記指標部のいずれか一方は透光性を備え、
前記基板および前記指標部のいずれか他方は遮光性を備え、
前記照明手段によって照明され前記回転スクリーンに投影される前記指標部の画像が前記指標画像を構成することを特徴とする投影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の投影装置において、
前記テーブルと前記ワーク画像投影光学系との相対移動量を検出する相対移動量検出手段が設けられることを特徴とする投影装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の投影装置において、
前記回転スクリーンの回転角度を検出する回転角度検出手段が設けられることを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影装置に関する。詳しくは、ワークの画像をスクリーンに投影する投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の投影装置は、ワークが載置されるテーブルと、ワークの画像を投影するワーク画像投影光学系と、ワーク画像投影光学系によって投影されるワークの画像が映写される回転スクリーンとを備える（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
テーブルは、水平面の直交二軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動可能である。回転スクリーンが鉛直姿勢で配置される場合、テーブルがＸ軸方向に移動されると、回転スクリーンに映写されるワークの画像は水平方向（左右方向）に移動され、また、テーブルがＹ軸方向に移動されると、回転スクリーンに映写されるワークの画像は鉛直方向（上下方向）に移動される。
【０００４】
回転スクリーンは、円形のスクリーン枠に嵌合され、スクリーン枠に支持されて回転することができる。また、回転スクリーンは、互いに直交する二つの線分によって形成される十字線を有している。この二つの線分の交点は、回転スクリーンの回転中心と一致されている。
【０００５】
スクリーン枠には指標が設けられる。この指標は、例えば、鉛直方向を向いた線分形状に形成され、回転スクリーンの回転中心を通る鉛直線上、回転中心よりも下方の位置に形成される。指標は、回転スクリーンを所定姿勢に調整するための目印となるものである。所定姿勢とは、回転スクリーンに形成される十字線を構成する二つの線分が、それぞれ、水平方向、鉛直方向を向いている姿勢をいう。回転スクリーンを適宜回転させることによって、十字線を構成する二つの線分のうちいずれか一方の線分を、指標の線分形状の延長線上に位置させることとすれば、回転スクリーンを前記所定姿勢に調整することができる（いわゆる、十字線合わせ）。
【０００６】
また、回転スクリーンの回転角度を検出するための回転角度検出手段と、テーブルのＸ軸方向移動量、Ｙ軸方向移動量のそれぞれを検出する移動量検出手段とが設けられる。このように検出される回転スクリーンの回転角度、テーブルのＸ軸方向移動量、Ｙ軸方向移動量は、それぞれ、表示部に表示される
【０００７】
この投影装置では、回転スクリーンにワークの画像を映写させることができるとともに、このワーク画像を利用して、ワークについての角度測定、寸法測定を行うことができる。
【０００８】
角度測定にあたっては、まず、テーブルを適宜移動させ、ワーク画像における測定角の頂点部分を十字線の中心に一致させる。次に、回転スクリーンを回転させ、十字線の一方の線分を測定角の一方の直線部から他方の直線部へと回転移動させる。このときの回転角度を表示部で読み取ることにより、ワークの角度測定が可能である。
【０００９】
また、寸法測定にあたっては、まず、指標を目印として回転スクリーンを回転させ、十字線の各線分が、それぞれ、水平、鉛直方向を向くようにする。次に、テーブルを移動させ、十字線の一方の線分を目印として、ワーク画像を測定寸法に相当する距離だけ移動させる。そして、このときのテーブルの移動量を表示部で読み取ることにより、ワークの寸法を測定することができる。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−３２７３１３号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上に述べた投影装置においては、指標がスクリーン枠に設けられている。スクリーン枠には厚みがあるから、その厚みの分だけ、指標は、使用者から見て回転スクリーンのスクリーン面よりも手前側に位置される。そのため、指標を目印として十字線合わせをする際に、使用者の視線方向によって視差が生じてしまうという問題がある。すなわち、使用者の視線方向が回転スクリーンのスクリーン面に対して垂直であれば、スクリーン枠に設けられる指標とスクリーン面上の十字線との間に視差は生じないが、視線方向がスクリーン面に対して垂直でない場合には、指標と十字線との間に視差が生じてしまう。このように視差が生じている状態では、正確に十字線合わせをすることが困難になる。十字線合わせの精度は、ワークの寸法測定の精度に関わっているから、前記のような構成の従来の投影装置においては、ワークの寸法測定の精度が低くなってしまう可能性がある。
【００１２】
また、正確な十字線合わせをしようとすると、使用者は投影装置に対して正対し、かつ、回転スクリーンのスクリーン面に対して垂直に視線方向を向けなければならない。投影装置の設置環境によっては、使用者が投影装置に対して正対することが困難な場合もあるので、前記のような構成の従来の投影装置では使い勝手が良くない。
【００１３】
本発明の目的は、指標画像に基づいて、回転スクリーンを正確かつ容易に所定姿勢に調整することができる投影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の投影装置は、ワークが載置されるテーブルと、このテーブルと相対移動可能に設けられ前記ワークの画像を投影するワーク画像投影光学系と、このワーク画像投影光学系によって投影される前記ワークの画像が映写されるとともに、線分または少なくとも２つの点によって構成される基準マークを有し、かつ、回転可能に設けられる回転スクリーンと、前記基準マークとの相対位置関係に基づいて、前記回転スクリーンを所定姿勢に調整するための指標となる指標画像を、前記回転スクリーンに投影する指標画像投影光学系が、前記ワーク画像投影光学系とは別に設けられることを特徴とする。
【００１５】
この投影装置では、回転スクリーンにワークの画像を映写させることができるとともに、このワーク画像を利用して、ワークについての角度測定、寸法測定を行うことができる。
【００１６】
ワークについての角度測定をするにあたっては、まず、テーブルとワーク画像投影光学系とを適宜相対移動させることによってワーク画像を移動させ、ワーク画像の測定角の頂点部分を回転スクリーンの回転中心に一致させる。
次に、回転スクリーンを回転させ、基準マークの特徴部分を測定角の一方の直線部から他方の直線部へと回転移動させる。なお、基準マークの特徴部分とは、例えば、基準マークが線分によって構成されているのであればその線分の一端点、基準マークが複数の点によって構成されているのであればそのうちの少なくとも一点、などのことをいう。このときの回転スクリーンの回転角度は測定角度と等しいので、使用者は、回転スクリーンの回転角度を測定することによって、ワークの角度測定を行うことができる。
【００１７】
ワークについての寸法測定をするにあたっては、まず、回転スクリーンに映写される指標画像を目印として回転スクリーンを回転させ、指標画像と基準マークとの相対位置関係に基づいて、回転スクリーンを所定姿勢に調整する。
ここで、回転スクリーンの所定姿勢とは、基準マークが線分から構成される場合には、この線分の方向と、寸法測定時におけるワーク画像の移動方向とが直交される関係をいい、また、基準マークが複数の点から構成される場合には、この複数の点から任意に選択される２つの点を結ぶ線分の方向と、寸法測定時におけるワーク画像の移動方向とが直交される関係をいう。
【００１８】
次に、テーブルとワーク画像投影光学系とを相対移動させ、基準マークを目印として、ワーク画像を測定寸法に相当する距離だけ移動させる。このときのテーブルとワーク画像投影光学系との相対移動量は、測定したいワークの寸法に等しくなるから、使用者は、この相対移動量を測定することによって、ワークについての寸法測定を行うことができる。
【００１９】
この発明では、指標画像投影光学系によって、回転スクリーン上に指標画像が映写される。すると、指標画像、基準マークは、ともに、回転スクリーンのスクリーン面上に存在していることになるから、指標画像と基準マークとの間には、従来のような視差が生じることがない。
そのため、本発明によれば、指標画像と基準マークとの間に視差が存在しないために、指標画像と基準マークとの相対位置関係に基づいて、回転スクリーンを所定姿勢に調整する作業を精度良く行うことができる。そして、それに伴い、ワークの寸法測定の精度を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、指標画像と基準マークとの間に視差がないことにより、使用者は、投影装置に対して正対しなくても、また、回転スクリーンのスクリーン面に対して垂直に視線方向を向けなくても、指標画像と基準マークとの相対位置関係に基づいて回転スクリーンを所定姿勢に調整する作業を正確に行うことができる。したがって、本発明によれば、使い勝手の良い投影装置を提供することができる。
【００２１】
本発明では、前記指標画像投影光学系は、照明手段と、この照明手段によって照明される指標板とを備え、前記指標板は、基板と、この基板に形成される指標部とを備え、前記基板および前記指標部のいずれか一方は透光性を備え、前記基板および前記指標部のいずれか他方は遮光性を備え、前記照明手段によって照明され前記回転スクリーンに投影される前記指標部の画像が前記指標画像を構成することが好ましい。
【００２２】
この発明では、指標板が照明手段によって照明されることによって、指標板の指標部の画像が回転スクリーンに投影され、指標画像を構成する。指標部が透光性を備え、基板が遮光性を備えている場合には、照明手段から出射され指標部を透過された光が、そのまま、回転スクリーン上において指標画像を構成する。一方、指標部が遮光性を備え、基板が透光性を備えている場合には、照明手段から出射された光が指標部において遮断されたことによって生じる影が回転スクリーンに投影され、指標画像を構成する。
【００２３】
この発明によれば、指標板における指標部の大きさ、形状を調整することによって、望ましい大きさ、形状の指標画像を回転スクリーンに投影させることができるから便利である。
また、指標画像の大きさ、形状は、主として指標部の大きさ、形状によって決定される。指標部の大きさ、形状が決まっていれば、照明装置としてどのようなものを選択しても、指標画像の大きさ、形状は略一定である。そのため、本発明では、照明装置として高価なものを用いる必要はなく、安価なものを用いればよい。そのため、この発明によれば、投影装置を安価に製造することができる。
【００２４】
また、本発明では、前記テーブルと前記ワーク画像投影光学系との相対移動量を検出する相対移動量検出手段が設けられることが好ましい。
【００２５】
この発明では、ワークの寸法測定にあたって、使用者は、相対移動量検出手段によって検出されるテーブルとワーク画像投影光学系との相対移動量を読み取るだけでよい。そのため、使用者は、自ら定規等によって相対移動量を測定する必要が無いから、この発明によれば、ワークの寸法測定作業の手間を少なくすることができるとともに、ワークの寸法測定を正確に行うことができる。
【００２６】
また、本発明では、前記回転スクリーンの回転角度を検出する回転角度検出手段が設けられることが好ましい。
【００２７】
この発明では、ワークの角度測定にあたって、使用者は、回転角度検出手段によって検出される回転スクリーンの回転角度を読み取るだけでよい。そのため、使用者は、自ら分度器等によって回転角度を測定する必要が無いから、この発明によれば、ワークの角度測定作業の手間を少なくすることができるとともに、ワークの角度測定を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本実施形態の投影装置を示す。
この図において、１は装置本体、２はワークＷが載置されるテーブルである。テーブル２は、装置本体１内の下部に設けられた光源（図示せず）からの照明光を上方へ透過できるようにガラスなどによって構成されているとともに、上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能かつ水平面内の直交する二軸方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）へスライド可能に構成されている。テーブル２のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、それぞれの移動量は、図示しない相対移動量検出手段としてのテーブル移動量検出手段によって検出され、図示しないテーブル移動量表示部に表示される。３は回転可能に設けられた円形の回転スクリーンである。回転スクリーン３のスクリーン面は、鉛直面内に設けられている。回転スクリーン３の回転角度は、図示しない回転角度検出手段によって検出され、図示しない回転角度表示部に表示される。また、４Ａ〜４Ｃは倍率の異なる３本の投影レンズである。投影レンズ４Ａ〜４Ｃは、図示省略のターレットに着脱可能に装着され、かつ、そのターレットの旋回によっていずれかが光軸上に切り換えられるようになっている。
【００２９】
ワークＷは前記光源（図示せず）によって照明される。そして、このように照明されたワークＷからの光は、この光軸上に配置される投影レンズを通過されて上方へと向かい、その後、装置本体１の内部に設けられる反射ミラー（図示せず）によって進行方向を変えられて回転スクリーン３へと照射され、回転スクリーン３上にワークＷの画像が投影されることになる。このワークＷの画像は、投影レンズ４Ａ〜４Ｃのうち光軸上に配置される投影レンズによって拡大された画像である。このように、前記光源（図示せず）、投影レンズ４Ａ〜４Ｃ、前記反射ミラー（図示せず）は、ワーク画像投影光学系を構成している。また、テーブル２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向へスライド可能に構成されており、前記光源、投影レンズ４Ａ〜４Ｃ、前記反射ミラーに対して相対移動可能であるから、テーブル２とワーク画像投影光学系とは相対移動可能に設けられていることになる。なお、テーブル２がＸ軸方向に移動されると、回転スクリーン３に映写されるワークＷの画像は、回転スクリーン３上を左右方向（図１中）に移動され、また、テーブル２がＹ軸方向に移動されると、ワークＷの画像は、回転スクリーン３上を上下方向（図１中）に移動されるようになっている。
【００３０】
回転スクリーン３には、前記のように、拡大されたワークＷの画像が映写される。回転スクリーン３は、２つの互いに直交する線分３１Ａ、３１Ｂによって構成される基準マークとしての十字線３１を有する。線分３１Ａおよび線分３１Ｂの交点Ｏは、回転スクリーン３の回転中心と一致されている。そのため、回転スクリーン３が回転されると、十字線３１はＯを中心として回転される。
【００３１】
図２に、回転スクリーン３を左右（図１中）に２等分する平面による部分拡大断面図を示す。なお、この図は、回転スクリーン３の下方部分（図１中）を拡大して示すものである。
この図に示されるように、回転スクリーン３に指標画像を投影するための指標画像投影光学系５が設けられている。なお、指標画像投影光学系５は、投影レンズ４Ａ〜４Ｃ等によって構成される前記ワーク画像投影光学系とは別に設けられている。
指標画像投影光学系５は、照明手段としてのＬＥＤランプ５１と、ＬＥＤランプ５１によって照明される円形の指標板５２とを備える。ＬＥＤランプ５１からの光は、２つの凸レンズ５３Ａ、５３Ｂを介して、指標板５２へ照射される。
指標板５２は、基板５２１と、基板５２１上に形成される指標部（図示せず）とを備える。基板５２１は、ガラスなどによって製造され、透光性を備える。指標部は、基板５２１に蒸着されるなどして形成される膜である。指標部は、図２中上下方向を向いた線分状に形成され、また、遮光性を備えている。
このような構成において、ＬＥＤランプ５１からの光が指標板５２に照射されると、指標板５２の指標部に照射される光は遮断され、一方、指標部以外の部分に照射される光は、透光性を備える基板５２１を透過され、そのまま回転スクリーン３に照射される。
【００３２】
図３に、指標画像投影光学系５によって、回転スクリーン３に投影される画像６を示す。画像６は、円形の明部６１と、明部６１の円形状の中心部を通り、かつ、上下方向（図３中）を向いた線分状の暗部６２とを有する。
明部６１は、ＬＥＤランプ５１からの光のうち、指標板５２の基板５２１を透過され、回転スクリーン３に照射される光によって形成される。
暗部６２は、ＬＥＤランプ５１からの光のうち、指標板５２の指標部に照射される光が、指標部の遮光性によって遮断され、回転スクリーン３には照射されないことによって形成される影の部分である。前記のように、指標部は、上下方向を向いた線分状であるので、暗部６２も上下方向を向いた線分状に形成されている。また、暗部６２は、回転スクリーン３の回転中心Ｏのちょうど真下（図３中）に形成されている。つまり、暗部６２の線分形状の延長線上に回転中心Ｏが形成されていることになる。
【００３３】
続いて、画像６を用いた十字線合わせについて説明する。
十字線合わせとは、後述するワークＷの寸法測定前に行う作業であり、回転スクリーン３を所定姿勢に調整するための作業をいう。具体的には、回転スクリーン３上に形成される十字線３１を構成する線分３１Ａ、３１Ｂのいずれか一方が上下方向（図１中）、他方が左右方向（図１中）を向くように、回転スクリーン３を回転させる作業のことをいう。十字線合わせは、画像６における暗部６２と、線分３１Ａまたは３１Ｂとの相対位置関係に基づいて行われる。具体的には、回転スクリーン３を回転させることによって、線分３１Ａおよび３１Ｂのいずれか一方が、暗部６２の線分形状の延長線上に位置されるようにする（以下、十字線合わせの際には、線分３１Ａが暗部６２の線分形状の延長線上に位置されるように作業するものとして説明する）。暗部６２は、前記のように、上下方向を向いた線分状に形成されているから、暗部６２の線分形状の延長線上に位置される線分３１Ａも上下方向を向いていることになる。なお、線分３１Ｂは、線分３１Ａと直交されているから、線分３１Ａが上下方向を向いていれば、自動的に線分３１Ｂは左右方向を向いていることになる。
以上の十字線合わせ作業において、暗部６２は、回転スクリーン３を所定姿勢に調整するための指標として機能しているから、本実施形態においては、暗部６２が指標画像を構成していることになる。また、言い換えれば、指標板５２の指標部がＬＥＤランプ５１によって照明されることによって回転スクリーン３に投影される画像（影）としての暗部６２が指標画像を構成していることになる。
【００３４】
本実施形態の投影装置では、回転スクリーン３に映写されるワークＷの画像を利用して、ワークＷについての角度測定、寸法測定を行うことができる。
【００３５】
ワークＷについての角度測定は、回転スクリーン３の回転角度を回転角度検出手段によって検出することにより行う。一例として、ワークＷが三角形状であって、その三角形状における一つの角の角度を、回転スクリーン３に映写されるワーク画像Ｗｉを利用して測定する場合について、図４を用いて説明する。
まず、テーブル２を適宜Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に移動させて、回転スクリーン３に映写されるワーク画像Ｗｉを移動させる。そして、ワーク画像Ｗｉの三角形状における三つの頂点のうち、角度測定にかかる一の頂点を、回転スクリーン３の回転中心Ｏ、すなわち、十字線３１の中心Ｏに一致させる。
【００３６】
次に、回転スクリーン３を適宜回転させることによって、十字線３１を構成する線分３１Ａ（３１Ｂでもよい）を、ワーク画像Ｗｉの三角形状における一辺に重ね合わせる（図４において実線で描かれた線分３１Ａの状態）。この時点で、回転角度表示部（図示せず）において表示されている回転スクリーン３の回転角度をゼロセットする。
続いて、回転スクリーン３を回転させることによって、線分３１Ａを、Ｏを中心として回転移動させ、ワーク画像Ｗｉの三角形状における他辺に重ね合わせる（図４において想像線で描かれた線分３１Ａの状態）。このときの回転スクリーン３の回転角度はワーク画像Ｗｉにおける測定角度θに等しい。そして、角度θは、回転角度検出手段（図示せず）によって検出され、回転角度表示部（図示せず）に表示されるから、使用者は、ワークＷについての角度測定を行うことができる。
【００３７】
また、ワークＷについての寸法測定は、テーブル２の水平面内（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）の移動量をテーブル移動量検出手段（図示せず）によって検出することにより行う。一例として、ワークＷが三角形状であって、その三角形状における高さの寸法を、回転スクリーン３に映写されるワーク画像Ｗｉを利用して測定する場合について、図５を用いて説明する。
まず、予め、前記した十字線合わせを行うことによって、線分３１Ａが上下方向（図５中）、線分３１Ｂが左右方向（図５中）を向くようにする。なお、このとき、前記したように、画像６の暗部６２の線分形状が、線分３１Ａに重ね合わされていることになる。
【００３８】
次に、適宜テーブル２をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させて、回転スクリーン３に映写されるワーク画像Ｗｉを移動させる。そして、ワーク画像Ｗｉの三角形状における、高さ測定に係る頂点Ｐを、線分３１Ａおよび３１Ｂの交点Ｏに一致させる（図５において実線で描かれたワーク画像Ｗｉの状態）。なお、このとき、当該三角形状において頂点Ｐに対向される辺Ｅは、線分３１Ａと平行となっているようにする。この状態で、テーブル移動量表示部（図示せず）において表示されているテーブル２のＸ軸方向移動量をゼロセットする。
【００３９】
続いて、テーブル２をＸ軸方向に移動させることによって、回転スクリーン３に映写されるワーク画像Ｗｉを左方向（図５中）に移動させる。そして、ワーク画像Ｗｉの三角形状における辺Ｅが、線分３１Ａに重ね合わされるようにする。このときの、ワーク画像Ｗｉの移動量は図５に示される寸法Ｌに等しい。寸法Ｌは、ワーク画像Ｗｉの三角形状における高さの寸法（頂点Ｐと辺Ｅとの距離）に等しい。そのため、テーブル２は、ワークＷの三角形状における高さの寸法と等しい距離だけ、Ｘ軸方向に移動していることになる。そして、このテーブル２のＸ軸方向の移動量は、テーブル移動量検出手段（図示せず）によって検出され、テーブル移動量表示部（図示せず）に表示されるから、使用者は、ワークＷについての寸法測定（上述の例ではワークＷの三角形状における高さ測定）を行うことができる。
【００４０】
なお、以上の例においては、上下方向（図５中）を向いた線分３１Ａを利用してワークＷの寸法測定を行うために、テーブル２をＸ軸方向に移動させることとしていたが、本実施形態では、左右方向（図５中）を向いた線分３１Ｂを利用してワークＷの寸法測定をすることもできる。この場合は、テーブル２をＹ軸方向に移動させ、ワーク画像Ｗｉを回転スクリーン３上において上下方向に移動させればよい。このとき、ワーク画像Ｗｉの移動方向（上下方向）と、線分３１Ｂを利用した寸法測定方向（線分３１Ｂに直交する方向、すなわち、上下方向）とが一致するので、線分３１Ｂを利用してワークＷの寸法測定をすることができる。
【００４１】
なお、寸法測定においては、前記した、十字線合わせを正確に行うことが重要である。十字線合わせが不正確であると、正確な寸法測定をすることはできない。例えば、十字線合わせが不正確で、線分３１Ａが上下方向（図５中）からずれた方向を向いている場合には、テーブル２をＸ軸方向に移動させることによってワーク画像Ｗｉを左方向（図５中）に移動させたとしても、このワーク画像Ｗｉの移動方向（左方向）と、線分３１Ａの方向（上下方向からずれた方向）とは直交していない。そのため、ワーク画像Ｗｉの移動方向（左方向）と線分３１Ａを利用した寸法測定方向（線分３１Ａの方向と直交する方向）とが一致しないから、正確な寸法測定をすることができない。なお、本実施形態では、前記したように、画像６の暗部６２を利用して十字線合わせを正確に行うことができるから、このような問題は無く、寸法測定を正確に行うことができる。
【００４２】
本実施形態によれば、以下の作用・効果がある。
（１）本実施形態では、指標画像投影光学系５によって回転スクリーン３に投影される画像６の暗部６２が指標画像としての機能を果たす。そのため、指標画像としての暗部６２は回転スクリーン３上に存在している。すると、指標画像としての暗部６２、基準マークとしての十字線３１は、ともに、回転スクリーン３上に存在していることになるから、暗部６２と十字線３１との間には、従来の投影装置におけるような視差が生じることがない。
そのため、本実施形態によれば暗部６２と、十字線３１との間に視差が存在しないために、前記した十字線合わせ作業を精度良く行うことができる。そして、それに伴い、ワークＷの寸法測定の精度を向上させることができる。
【００４３】
（２）また、本実施形態によれば、暗部６２と十字線３１との間に視差がないことにより、使用者は、投影装置に対して正対しなくても、また、回転スクリーン３のスクリーン面に対して垂直に視線方向を向けなくても、十字線合わせ作業において、線分形状の暗部６２と、十字線３１を構成する２つの線分３１Ａ、３１Ｂのうちの一方とを正確に重ね合わせることができる。したがって、本実施形態によれば、使い勝手の良い投影装置を提供することができる。
【００４４】
（３）指標画像としての暗部６２の大きさ、形状は、指標板５２の指標部の大きさ、形状によって決定される。そのため、暗部６２の大きさ、形状は、使用する照明装置の選択によってほとんど影響されない。そのため、本実施形態では、安価なＬＥＤランプ５１を照明装置として採用することとし、投影装置を安価に製造することができるようにしている。
【００４５】
（４）本実施形態によれば、前記のように、テーブル移動量検出手段によって検出され、テーブル移動量表示部に表示されるワークＷの寸法の値を読み取ることによって、使用者はワークＷの寸法を知ることができる。そのため、使用者は、ワークＷの寸法測定のために自ら定規等によってテーブル２の移動量を測定する必要が無いから、ワークＷの寸法測定作業の手間を少なくすることができるとともに、ワークＷの寸法測定を正確に行うことができる。
【００４６】
（５）本実施形態によれば、前記のように、回転角度検出手段によって検出され、回転角度表示部に表示されるワークＷにおける角度を、使用者は直接読み取ることができる。そのため、使用者は、ワークＷの角度を測定するために自ら分度器等によって回転スクリーン３の回転角度を測定する必要が無いから、ワークＷの角度測定作業の手間を少なくすることができるとともに、ワークＷの角度測定を正確に行うことができる。
【００４７】
（６）本実施形態では、指標画像投影光学系５が、回転スクリーン３に画像６を映写させる。このとき、画像６中指標画像としての機能を果たす暗部６２は、図３に示すように、明部６１に周囲を囲まれている。そのため、本実施形態の投影装置を暗い場所において使用する場合にも、使用者は、明部６１に周囲を囲まれた暗部６２を、はっきりと視認することができる。すると、使用者は暗い場所においても、暗部６２を指標として十字線合わせを行うことができ、ワークＷの寸法測定を行うことができる。
【００４８】
（７）回転スクリーン３に指標画像を投影させるための構成としては、指標画像投影光学系５を備える本実施形態の構成以外にも、例えば、ワークが載置されるガラス製のテーブル上に遮光性を備える指標部を形成させ、テーブルの下方に設けられる照明手段によってワークおよび指標部を照明し、回転スクリーンに、ワーク画像および指標画像を投影させる構成が考えられる。この構成においては、ワーク画像の投影と、指標画像の投影とが、一つの光学系によって行われる。
ところが、この構成では、テーブル上に形成される指標部の上にワークが載置されてしまうと、回転スクリーン上において、指標画像がワーク画像に隠されてしまうことにより、使用者は指標画像を視認することができなくなってしまうという問題がある。
これに対して、本実施形態では、ワークＷの画像を投影するための光学系（投影レンズ４Ａ〜４Ｃ等）とは別に、指標画像投影光学系５が設けられている。そのため、ワーク画像Ｗｉのために指標画像（暗部６２）が見えなくなってしまうということはない。特に、ワーク画像Ｗｉと画像６とが、回転スクリーン３上において重なってしまうような場合であっても、暗部６２の周囲が明部６１によって囲まれていることにより、使用者は、ワーク画像Ｗｉに関わらず、暗部６２を視認することができ、十字線合わせを行うことができる。
【００４９】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、回転スクリーン３上に形成される基準マークは、十字線３１であることとしていたが、本発明においては、基準マークは、線分または少なくとも２つの点によって構成されているものであればよい。例えば、一本の線分からなるもの、点線状のもの、点線を構成する各線分が千鳥状に配置される、いわゆる千鳥線状のもの、２つ、または、それ以上の点によって構成されるもの等、種々のものを基準マークとして採用することができる。これらの基準マークは、寸法測定時におけるワーク画像Ｗｉの移動方向に対して所定の姿勢（例えば、基準マークが一本の線分からなるものである場合には、ワーク画像Ｗｉの移動方向と、基準マークの線分形状とが直交されるような姿勢）に配置されることにより、ワークＷの寸法の測定に利用可能である。
【００５０】
また、前記実施形態においては、指標板５２の基板５２１が透光性を備え、指標部が遮光性を備えることとしていたが、本発明では、逆でもよい。すなわち、基板５２１が遮光性を備え、指標部が透光性を備えるものであってもよい。この場合は、ＬＥＤランプ５１から出射され指標板５２の指標部を透過される光が、回転スクリーン３上に線分状（図３においては上下方向）の明部を形成させる。そして、この明部が、前記したような、指標画像としての機能を果たす。
【００５１】
また、前記実施形態では、指標板５２は円形であるとしていたが、本発明では、指標板５２の形状は円形に限られず、例えば、矩形状であってもよい。なお、指標画像としての暗部６２の形状は、指標板５２上に形成される指標部の形状によって決まり、指標板５２自体の形状とは無関係である。
【００５２】
また、本発明では、指標板５２上に形成される指標部は、前記実施形態におけるような線分状のものに限られない。例えば、指標部は、点状、円状等であってもよく、要するに、その指標部を利用して十字線合わせを正確に行えるような形状であればどのような形状であってもよい。特に、本発明によれば、指標部の大きさ、形状を調整することによって、望ましい大きさ、形状の指標画像を回転スクリーンに投影させることができるから便利である。
【００５３】
また、前記実施形態では、テーブル２がＸ軸方向、Ｙ方向に移動可能な構成であるとされていたが、本発明では、テーブル２を移動可能な構成とする代わりに、ワーク画像投影光学系としての投影レンズ４Ａ〜４Ｃ等を移動可能な構成としてもよい。また、テーブル２、ワーク画像投影光学系の双方を移動可能な構成としてもよい。いずれの場合も、テーブル２とワーク画像投影光学系とは相対移動可能な構成となっている。
【００５４】
また、前記実施形態では、回転スクリーン３に指標画像を投影させるために、指標板５２を備える指標画像投影光学系５を利用していたが、本発明では、指標板５２を設けずに、ファイバー照明装置等の照明装置によって直接回転スクリーン３に光を照射させることによって、回転スクリーン３上に明部を形成させ、この明部を指標画像として利用してもよい。特に、ファイバー照明装置を用いれば断面積の小さい光線を出射させることができるので、面積の小さい指標画像を投影させることができる。指標画像の面積が小さければ、この指標画像と基準マークとの相対位置関係に基づいて回転スクリーンを所定姿勢に調整する作業を、より精密に行うことができる場合が多い。すなわち、指標画像の面積が大きいと、その分だけ、指標画像を基に基準マークの位置決めをする際に不確定性が生じてしまうが、指標画像の面積が小さければ、位置決めは精密にできる。そして、位置決めを精密にできることによって、ワークの寸法測定の精度を高めることができる。
【００５５】
また、前記実施形態では、テーブル２は水平面内においてはＸ軸方向、Ｙ軸方向の２方向に移動可能な構成とされていたが、本発明では、例えば、テーブル２は、さらに、鉛直方向の回転軸を中心として水平面内において回転可能な構成であってもよい。テーブル２を回転させることによって、ワーク画像Ｗｉを回転スクリーン３上において回転させることができるので、ワークＷの寸法測定の際等に回転スクリーン３上におけるワーク画像Ｗｉの姿勢を調整しなければならない場合に便利である。
【００５６】
また、前記実施形態では、回転スクリーン３のスクリーン面は鉛直面内に設けられていることとしていたが、本発明では、例えば、スクリーン面は、水平面内に設けられていてもよいし、また、鉛直方向と３０°、４５°、または、６０°等の角度をなす直線を法線とする平面内に設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、ワーク画像の映写、および、映写されたワーク画像を利用したワークの角度・寸法測定に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる投影装置を示す斜視図。
【図２】前記実施形態にかかる投影装置における回転スクリーンおよび指標画像投影光学系を示す部分拡大断面図。
【図３】前記実施形態にかかる投影装置における回転スクリーンを示す部分拡大正面図。
【図４】前記実施形態にかかる投影装置を用いてワークの角度を測定するための手順を示す図。
【図５】前記実施形態にかかる投影装置を用いてワークの寸法を測定するための手順を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
１…装置本体
２…テーブル
３…回転スクリーン
５…指標画像投影光学系
３１…十字線
５２…指標板
６１…明部
６２…暗部
Ｗｉ…ワーク画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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